2014 Fiscal Year Research-status Report
非線型ラマン分光法による生体組織内における薬剤分子局在の可視化
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25670089
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| Research Institution | Tokyo Medical and Dental University |
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Principal Investigator |
川岸 将彦 東京医科歯科大学, 医歯(薬)学総合研究科, 助教 (60323606)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
寺田 純雄 東京医科歯科大学, 医歯(薬)学総合研究科, 教授 (00262022)
齊藤 健太 東京医科歯科大学, 医歯(薬)学総合研究科, 助教 (60374659)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 非線型ラマン分光 / 顕微鏡技術 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
1. 成果の内容: 前年度に選び出した、生物組織内での測定に適した候補の分子群について、生物組織内でのラマン分光信号を測定した。測定には、連携研究者の東京農工大学三沢和彦研究室が開発中の、コヒーレント反ストークスラマン(CARS)を利用した位相制御コヒーレントラマン顕微鏡のプロトタイプ機を援用した。薬剤の測定のモデルケースとして、タウリンを使った。CARS測定を行うと、水溶液で、波数約1000 cm-1の信号を観測でき、濃度は3 mM程度まで検出できた。このタウリンを生物組織中で測定する事を目指し、mouseより採取した角膜組織を、タウリン溶液に浸漬し、それをモデルとした。CARS測定をしてみると、角膜の内部からタウリンの信号を検出でき、更に、z軸(光軸)方向の濃度プロファイルも測定する事が出来た。
CARS顕微鏡は、新しい測定技術なので、従来の従来の定量法との比較も必要である。そこで、凍結、薄切、乾燥した角膜試料で、フーリエ変換赤外分光（FT-IR）顕微鏡を用いてタウリンを定量し、それをCARS測定と比較してみた。その結果、CARS顕微鏡とFT-IR顕微鏡とで、ほぼ同様の濃度プロファイルを得られた。
2. 意義、重要性: CARS法はFT-IR法と同等に、生物組織内で、物質濃度の分布を測定するのに使える事が確認できた。また、FT-IR法では組織の薄切、乾燥が必要だったのに対し(赤外では特にz軸方向の解像度が低く、また、赤外は水に吸収されるため)、CARSでは湿潤な試料を、薄切せずにそのまま観察する事が出来た。この特徴は、生きた組織内での小分子の分布を測定する上で、有用であると考えられた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
現在までのところ、平成26年度の実施計画のうち、生物組織での観測については、想定どおりに達成できたと考えている。しかし、候補化学物質を、生物組織内で測定した場合の信号/ノイズ比が、予想したよりも高く、その為に、期待した濃度よりも高い濃度での測定しか、達成できていない。そのため、画像の質は、想定していたよりもやや低いものにとどまり、応用の範囲が未だ広げられていないという点で、"やや遅れている"と自己評価した。
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| Strategy for Future Research Activity |
当初の実施計画に従い、平成25年度の探索で選び、平成26年に測定を進めたタウリンその他の物質について、生物組織内でのラマン分光信号の画像化を継続する。
生物組織での測定の信号/ノイズ比が当初の想定よりも高いので、ノイズの少なめな対象分子、組織の選択を試みる。また、東京農工大学の連携研究者と協力し、プロトタイプ機の改造、改善を通じたノイズの低減も行う。
画像化が実現出来れば、対象物質の種類に応じて、異なる組織、細胞での物質の分布、吸収や浸透の過程も観察したい。また、対象物質の分布と、従来の各種染色法、螢光蛋白や螢光抗体の比較を行い、それを通して、対象物質の分布する場所、構造の同定もしたいと考えている。
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| Causes of Carryover |
研究の実施の都合により、観測装置の組み上げ、拡張の一部を翌年度初めに延期したことから、設備備品等の購入を翌年度に繰り越したため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
装置のくみ上げとセットアップを早急に実施する。除振台など、ある程度高額の物品を購入する予定なので、翌年度分と合わせて使用する。
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Research Products
(2 results)
